Metatranscriptomic Insights Into the Response of River Biofilm Communities to Ionic and Nano-Zinc Oxide Exposures
Notice bibliographique
Résumé
Manufactured Zn oxide nanoparticle (ZnO-NP) are extensively used world-wide in personal care and industrial products and are important contaminants of aquatic environments. To understand the overall impact of ZnO-NP contamination on aquatic ecosystems, investigation of their toxicity on aquatic biofilms is of particular consequence, given biofilms are known sinks for NP contaminants. In order to assess alterations in the functional activity of river microbial biofilm communities as a result of environmentally-relevant ZnO-NP exposure, biofilms were exposed to ionic zinc salt or ZnOPs that were uncoated (hydrophilic), coated with silane (hydrophobic) or stearic acid (lipophilic), at a total concentration of 188 g l-1 Zn. ICP-MS analyses of biofilms indicated ZnO-NP concentrated in the biofilms, with hydrophilic, hydrophobic and lipophilic treatments reaching 0.310, 0.250, and 0.220 g Zn cm-2 of biofilm, respectively, while scanning transmission X-ray microspectroscopy (STXM) analyses of biofilms confirmed that Zn was extensively- and differentially-sorbed to biofilm material. Microbial community composition, based on taxonomic affiliation of mRNA sequences and enumeration of protozoan and micrometazoan, was not affected by these treatments, and the total transcriptional response of biofilms to all experimental exposures was not indicative of a global toxic-response, as cellular processes involved in general cell maintenance and housekeeping were abundantly transcribed. Transcripts related major biological processes, including photosynthesis, energy metabolism, nitrogen metabolism, lipid metabolism, membrane transport, antibiotic resistance and xenobiotic degradation, were differentially expressed in Zn-exposures relative to controls. Notably, transcripts involved in nitrogen fixation and photosynthesis were decreased in abundance in response to Zn-exposure, while transcripts related to lipid degradation and motility-chemotaxis were increased, suggesting a potential role of Zn in biofilm dissolution. ZnO-NP and ionic Zn exposures elicited generally overlapping transcriptional responses, however hydrophilic and hydrophobic ZnO-NPs induced a more distinct effect than that of lipophilic ZnO-NPs, which had an effect similar to that of low ionic Zn exposure. While the physical coating of ZnO-NP may not induce specific toxicity observable at a community level, alteration of ecologically important processes of photosynthesis and nitrogen cycling are an important potential consequence of exposure to ionic Zn and Zn oxides.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».